Alkaline peroxide bleaching of hot water treated wheat straw

Abstract

Suurin osa ei-puuperäisten massojen valmistusmenetelmistä on omaksuttu puumassanvalmistuksesta. Soodakeitto on perinteinen tapa tuottaa vehnänolkimassaa. Silikaatti, jota oljessa on runsaasti, liukenee alkalisen keiton aikana. Käytetyn, alkalisen keittoliemen haihdutus ja talteenotto on hankalaa. Soodakeitto myös kuluttaa paljon alkalia. Korkean kemikaalinkulutuksen ja silikaattiongelmien takia vähemmän kemikaaleja kuluttavalle ja ympäristöystävällisemmälle prosessille on tarvetta. Työn tavoitteena oli vähentää alkalin kulutusta kuumavesikäsitellyn vehnänoljen peroksidivalkaisussa. Kirjallisuusosa keskittyy mekaanisen ja kemiallisen massan peroksidivalkaisun tehostamiseen ja aktivointiin. Kirjallisuusosassa käsitellään pääosin puumassan valkaisua, mutta myös jonkin verran ei-puuperäisen massan peroksidivalkaisua.

Kokeellisen osa tavoitteena oli optimoida kuumavesikäsitellyn vehnänoljen valkaisua sekvenssillä P-P-Paa-P. Päätavoitteena oli saavuttaa 75 ISO- % vaaleus mahdollisimman pienellä valkaisukemikaalien kulutuksella ja samalla säilyttää massan ominaisuudet.

Eri vuosina kasvaneiden olkien kemiallinen koostumus eroaa toisistaan ja vaikuttaa tarvittavaan valkaisukemikaalien määrään. Referenssivalkaisut osoittivat, että vuoden 2006 olki voidaan valkaista tavoitevaaleuteen pienemmällä valkaisukemikaalikulutuksella kuin vuoden 2007 olki. Vastaavilla kemikaaliannoksilla vuoden 2006 oljen vaaleus oli suurempi kuin vuoden 2007 oljen. Reflektanssimittauksessa aallonpituusalueelle 640-670 nm löytyi ero olkien välillä. Tämä ero saattaa osittain selittää massojen valkaisukemikaalien kulutuseroa.

Kokeiden perusteella näyttää siltä, että natriumhydroksidia ei voida korvata magnesiumhydroksidille, kaliumhydroksidilla tai osittain natriumkarbonaatilla. Työssä todettiin myös, että P1-vaiheen paineistaminen hapella muuttaa valkaisun epäselektiivisemmäksi. Sokerin lisääminen valkaisun P1-vaiheeseen nosti massan vaaleutta ja sen avulla saavutettiin korkeampi loppuvaaleus kuin referenssimassalla.